技術挑戰(zhàn)與未來前景

研究人員更看好第二種方案。光電子的方法雖然還很新，但根據(jù)目前的技術發(fā)展趨勢，隨著等離子學、微電子學、新材料和納米制造方面的進步，還是可行的。論文中還指出了今后研究中面臨的技術挑戰(zhàn)和未來前景。

“人們研究紅外二極管至少已有50年了，還沒有大的進步。最近在納米制造方面取得了一些進展，讓人們能制造更好的、可升級而且可再生的納米材料。”伯恩斯說，但即使用現(xiàn)在最好的紅外二極管，還是有問題。“一個單回路中流過的電量越多，當你從紅外輻射中收集能量時，電壓就會相對越低。這也意味著，要制造高效的紅外二極管非常困難。”

包括伯恩斯在內(nèi)的工程師和物理學家，已經(jīng)在設想能在低電壓下工作的新型二極管，比如隧道二極管和彈道二極管。另一種方法是增加電路元件的阻抗，以此將電壓提高到更可行的水平。

伯恩斯還指出，速度是另一項挑戰(zhàn)。“在處理電壓和阻抗問題的同時，我們還要滿足速度要求。目前只有一種篩選出來的二極管，能在一秒鐘交替開關30萬億次，這是紅外信號所需要的頻率。”

研究人員在論文中指出：“今天的技術還不足以制造有效且成本劃算的光電輻射能收集器，但我們描述了一些可能在今后達到這一目標的方式。我們希望能開拓這個前沿領域，在可再生能源方面發(fā)揮輻射能收集器的作用。”